飞思卡尔舵机及电机模块
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本设计采用单片机(MC9S12DG128)作为智能小车的检测和控制核心。
路径识别采用CMOS 摄像头,车速检测采用红外对管和编码盘,由MOS管组成H桥来控制驱动电机正反转的快速切换,利用PWM技术控制小车的运动速度及运动方向。
基于这些完备而可靠的硬件设计,还设计了一套PID优化算法,编写了全闭环运动控制程序,经反复测试,取得了较好的效果。
第一章引言.1 智能车系统研究内容智能车系统要求以MC9S12DG128为核心,能够自主识别路线,在专门设计的跑道上自动识别道路行驶,以最快的速度跑完全程。
其主要研究内容包括以下几个部分:电源、路径识别、直流电动机驱动及运动控制等。
1.1.1 电源根据智能车系统各部件正常工作的需要,对配发的标准车模用7.2V 1800mAh Ni-cd电池进行电压调节。
其中,单片机系统、车速传感器电路需要5V电压,摄像头的12V工作电压由DC-DC升压回路提供,伺服电机工作电压范围4.8V到6V,直流电机经过H桥路由7.2V 1800mAh Ni-cd蓄电池直接供电。
1.1.2 路径识别路径识别模块是智能车系统的关键模块之一,路径识别方案的好坏,直接关系到最终性能的优劣。
在高速度和预先判断算法的前提下,摄像头可能是寻找路径规迹的最好选择。
因为MC9S12DG128的运算处理和AD采样速度有限,因此确定合理的采样次数和合理的处理摄像头的数据是十分重要的。
舍弃非关键数据进行数据简化和制定高效率的路径规划也是一个难题。
1.1.3 直流电动机驱动直流电机的控制一般由单片机产生的PWM信号配以H桥路来完成。
为了得到更大的驱动电流和较好的刹车效果,选用低内阻的MOS管和适当的反向驱动也是必需的。
MOS管我们选取了IRF4905和IRFZ48N,在MOS管子的驱动方面我们直接使用IR公司的IR4427双道驱动芯片。
具体的H桥电路见图1.1 。
1.2 智能车制作情况整个智能车控制系统分为4部分电路板,分别为路径识别模块,单片机模块,直流电机驱动模块和速度检测模块,还有串口通讯及调试接口。
第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能车竞赛技术报告学校:东南大学成贤学院队伍名称:颠覆参赛队员:蒋昌明刘双飞孙荣俊带队教师:李振东张志鹏关于技术报告和研究论文使用授权的说明本人完全了解第六届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛关保留、使用技术报告和研究论文的规定,即:参赛作品著作权归参赛者本人,比赛组委会和飞思卡尔半导体公司可以在相关主页上收录并公开参赛作品的设计方案、技术报告以及参赛模型车的视频、图像资料,并将相关内容编纂收录在组委会出版论文集中。
参赛队员签名:带队教师签名:日期:目录第一章引言 (1)第二章方案设计 (2)2.1总体设计思路 (2)第三章机械结构调整与优化 (3)3.1机械结构部分 (3)3.1.1传感器的安装 (3)3.1.2 前轮定位的调节 (3)3.1.3 舵机的安装 (3)3.1.4 主控板的连接与固定 (4)3.1.5 赛道起始检测元件及安装 (4)3.1.6 电机驱动模块的安装 (5)3.1.7 编码器的安装 (5)3.1.8 后轮差速的调整 (6)第四章电路的设计说明 (7)4.1电磁传感器电路的设计 (7)4.2主控板的设计 (8)4.3电机驱动模块的设计 (9)第五章控制软件的设计说明 (11)5.1程序流程图 (11)5.3速度控制 (13)第六章开发工具与调试过程说明 (14)第七章赛车的主要技术参数 (15)第八章总结 (16)参考文献 (17)附录 (I)源代码 (I)第一章引言全国大学生智能汽车竞赛是全国高等教育司委托高等学校自动化专业教学指导分委会主办,旨在培养创新精神、协作精神,提高工程实践能力的科技活动。
该竞赛是以迅猛发展的汽车电子为背景,涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多个学科交叉的科技创意性比赛。
本校积极组队参加第六届“飞思卡尔”杯全国大学生智能汽车竞赛。
从2010 年底着手准备,历时半年多,经过不断试验设计,最终设计出较为完整的智能赛车。
第五届全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车创意组竞赛技术报告作品主题:绿色家园作品名称:智能浇花车学校:成都信息工程学院队伍名称:C.K参赛队员:何大双谢学茂林道韦带队教师:王国江刘鹏关于技术报告和研究论文使用授权的说明参赛队员签名:何大双谢学茂林道韦带队教师签名:刘鹏王国江目录第一章引言 ......................................................................................................................... - 2 -1.1概述 .............................................................................................................................. - 2 -1.2设计思路 ...................................................................................................................... - 2 -1.3方案的提出 .................................................................................................................. - 2 -1.3.1设计背景 .......................................................................................................... - 2 -1.3.2创新理念 .......................................................................................................... - 5 - 第二章系统的设计及论证 ................................................................................................. - 5 -2.1 主要结构框图 ............................................................................................................. - 6 -2.2运动控制方案 ............................................................................................................... - 6 -2.3机械结构搭建与改造 ................................................................................................... - 7 -2.4外加硬件部分的选型及相关参数指标机械调整与用途.......................................... - 10 -2.4.2红外避障传感器 ................................................................... 错误!未定义书签。